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如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中...

如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.               

               

(1) 证明:PB∥平面AEC               

(2) 设二面角D-AE-C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E-ACD的体积

 

【解析】 试题(Ⅰ)连接BD交AC于O点,连接EO,只要证明EO∥PB,即可证明PB∥平面AEC;(Ⅱ)延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,说明∠CMD=60°,是二面角的平面角,求出CD,即可三棱锥E-ACD的体积 试题解析:(1)证明:连接BD交AC于点O,连接EO. 因为ABCD为矩形,所以O为BD的中点. 又E为PD的中点,所以EO∥PB. 因为EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC, 所以PB∥平面AEC. (2)因为PA⊥平面ABCD,ABCD为矩形, 所以AB,AD,AP两两垂直. 如图,以A为坐标原点,,AD,AP的方向为x轴y轴z轴的正方向,||为单位长,建立空间直角坐标系A­xyz,则D,E,=. 设B(m,0,0)(m>0),则C(m,,0),=(m,,0). 设n1=(x,y,z)为平面ACE的法向量, 则即 可取n1=. 又n2=(1,0,0)为平面DAE的法向量, 由题设易知|cos〈n1,n2〉|=,即 =,解得m=. 因为E为PD的中点,所以三棱锥E­ACD的高为.三棱锥E­ACD的体积V=××××=.
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